项目驱动教学模式在PLC控制技术课程实验中的应用研究

刘国满 盛敬

摘 要：项目驱动教学模式是在老师的引导管理下，将教学内容以项目组织方式分配给1个或多个小组来完成，让学生获得和掌握新的知识。PLC控制技术课程实验采用这种项目驱动教学模式，经过项目前期策划、中期开发和后期考核评价三个过程，可以增强学生参与该门课程实验的积极性，增加项目实际开发经验，培养学生团队合作精神。

关键词：项目驱动教学模式；PLC控制技术；实验积极性；项目开发经验

当前《电气与PLC控制技术》这门课程，在很多高等学校机械电子、工业自动化以及电气工程等专业中进行教学，是一门非常重要的专业课程。但传统的《电气与PLC控制技术》课程教学过程中，多是重理论轻实践，导致理论教学学时在该门课程中占很大比重。而传统的该门课程实验教学中，大多数学生都是按照老师已经拟定的实验要求，按部就班地操作，没有加入个人的思想和创新，严重地限制了学生的动手能力和发散思维的培养。另外，在该门课程实验教学中，由于每个学生做同一个实验任务，导致只有少部分学生在做实验，很多学生只是在观望和空闲状态，甚至一部分学生在实验课上玩手机，实验动手的积极性很差，导致当前《电气与PLC控制技术》课程实验效果很差，不利于学生实验动手能力的提高，所以很有必要对当前该门课程实验的教学方法进行改进。

一、 项目驱动的实验教学意义

项目驱动教学法本质上是一种基于建构主义教学理论的“行为引导式教学形式”。它通过完成和解决设定项目中“关键问题”的过程，最终获得和掌握新的知识并能够加以灵活运用，同时注重对学生创新能力及实践能力的培养和锻炼。将项目驱动教学方法引入到《电气与PLC控制技术》课程实验教学中，使得每个学生提出的解决方案都有可能不一样，最后的成果也可能多元化，这也给了学生充分的自由去思考问题和解决问题，锻炼了学生的创造性。另一方面任何一个小组成员或小组没完成自身所分配的任务模块，将会影响到整体实验任务的完成，这样就需要小组成员之间或小组之间进行沟通和合作，增强了学生的团队合作精神。

二、 基于项目驱动的实验教学过程

若将项目驱动教学方法应用于《电气与PLC控制技术》课程实验教学过程中，主要分成三个教学环节，分别是实验项目策划环节、实验项目开发环节和实验项目考核环节，其具体教学过程如下图1所示；

（一） 实验项目策划阶段

实验项目的准备和策划是项目驱动教学方法实施的第一步，也是整个教学环节的核心。实验项目内容的选取和人员分组是否合理，都是直接决定着这个教学效果优劣的关键因素。

图1 基于项目驱动的课程實验教学过程示意图

1. 实验项目内容的选取

在实验项目内容方面，选择与生产实际和老师科研项目相关的实验内容，而且这些内容尽量易模块化，增强实验项目可操作性和提高学生解决实际问题的能力。同时所选的实验项目也要符合教学大纲的教学目标，增强学生参与实验的积极性。最后也要考虑到实验项目实现的难度，项目的完成时间不宜过长，应该保证每个学生在2节课时间内能完成项目。

2. 人员分组

为了培养每位学生对项目开发的兴趣，激发每个学生的个人潜力，保证项目的顺利开展，在对学生实验项目分组之前，指导老师应该尽可能了解学生对该门课程理论知识的理解情况、个人性格和能力特点等。在此基础上，按照“组内异质、组间同质”的原则进行分组，使得每个小组成员按照高、中、低3个层次学生组成。由指导老师选择小组中能力较强的学生作为项目开发组长，负责项目开发期间的协调、组织等工作。

（二） 项目开发阶段

在指导老师拟定好实验项目和学生人员分组后，将一个实验项目任务分配给1个项目小组（1∶1模式）或者将一个实验项目分配给多个项目小组（1∶N模式）。在1∶1模式中，是将一个实验项目任务分配给一个项目小组，由小组中每个成员负责实现项目中一个子模块，来共同完成整个实验项目。而1∶N模式中，是将一个实验项目任务分配给多个项目小组，由每个小组负责实验项目中一个子模块，由多个小组共同完成整个实验项目。

每个开发小组接收到实验项目任务时，由项目开发组长领导小组成员进行实验项目方案的设计和讨论，确定好一个较优的项目设计方案，按照设计方案进行模块化分工和小组成员任务的分配。每个小组成员按照分配任务模块进行PLC梯形图开发和编程，并在开发过程中，与小组内其他成员进行相关功能接口模块的讨论和交流。最后由开发组长整合小组成员的PLC程序，完成整个实验项目。而在实验项目开发过程中，指导老师作为项目管理者和指导者，也要参与到每个实验项目中，对每个项目开发过程中出现的问题加以解答和引导，共同完成整个实验项目任务。

（三） 实验项目考核评价阶段

该阶段由实验指导老师根据预先所设定的实验项目考核评价体系，进行实验项目过程化考核，主要分成以下几个方面考核。

1. 方案设计阶段考核，主要考核每个小组方案设计过程中方案讨论是否充分、合理以及方案存在问题等方面进行小组考核。因为方案设计的优劣，直接影响到后续程序的开发和设计，所以该部分考核的权重应该占整个实验成绩比较大的部分。

2. 项目开发阶段考核，主要根据每个小组或每个小组成员在项目开发过程中的学习态度、独立分析和解决问题的能力以及开发的代码、文档设计的质量等方面进行考核。

3. 小组成员考核，这个主要由指导老师和小组全体成员来共同完成，根据每个小组成员在实验项目开发过程中所承担的任务量、任务的难度以及任务的完成情况，进行综合评价，得出每个小组成员在组内的成绩。

4. 小组团队协作能力的考核，主要由指导老师和全体成员来完成，根据小组内和小组之间的学生交流沟通和互助协作等方面进行考核，为每个小组打出一个成绩。

最后，由指导老师和全体成员进行一次实验会议交流总结，对各个小组及其成员进行点评，以帮助学生找到实验项目开发过程中存在的问题和不足，以便学生积累项目开发经验，提高自身的实际动手能力和实践水平。

三、 总结

基于项目驱动的《电气与PLC控制技术》课程实验教学方法，是一种新的实验教学方法。通过该实验教学实践结果表明，该种实验教学方法可以调动学生参与实验的积极性，培养学生实验的兴趣。通过实际实验项目的开发，能够帮助学生理论与实际相结合，利用他们平时所学的理论知识来解决生活中实际问题，增强学生实验项目的开发经验和实际动手能力。最后通过该实验教学方法，还可以培养学生的团队合作的精神，以便为今后走上社会工作岗位打下良好的基础。

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作者简介：

刘国满，盛敬，江西省南昌市，南昌工程学院。